KR20160080155A - Wafer's final polishing apparatus and final polishing method by it - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for polishing a wafer which can automatically maintain a drive ring as a flat state. According to the present invention, the apparatus and the method for polishing a wafer measure a shape of a drive ring inside a head assembly by a sensor when the head assembly is moved to an initial descending position by a head ascending means, and can progress a polishing process after maintaining the drive ring to be flat by automatically controlling a descending position of the head assembly by an auxiliary ascending means. Accordingly, since the polishing process of the wafer is progressed while automatically controlling a balance of a wafer mounting unit by the drive ring, not only a polishing quality of the wafer can be uniformly maintained, but also the polishing performance can be increased.

Description

웨이퍼 연마장치 및 그 연마방법 {Wafer's final polishing apparatus and final polishing method by it}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wafer polishing apparatus,

본 발명은 자동으로 드라이브 링을 평평한 상태로 유지할 수 있는 웨이퍼 연마장치 및 그 연마방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer polishing apparatus and a polishing method thereof capable of automatically maintaining a drive ring in a flat state.

일반적으로 웨이퍼 제조공정에서는 웨이퍼의 평탄도를 향상시키기 위하여 경면 연마공정을 수행하고 있는데, 이러한 평탄화 기술 중 가장 중요한 기술은 화학적/기계적 연마(CMP : Chemical Mechanical Polishing)이다.Generally, in a wafer manufacturing process, a mirror polishing process is performed to improve the flatness of a wafer. The most important technique among such planarization techniques is chemical mechanical polishing (CMP).

화학적/기계적 연마는 화학적 연마제인 슬러리(slurry)를 연마 패드 등의 연마면 상에 공급하면서 반도체 웨이퍼를 연마면에 접촉시켜 연마를 행하는 것이다.The chemical / mechanical polishing is to perform polishing by bringing the semiconductor wafer into contact with the polishing surface while supplying a slurry, which is a chemical polishing agent, to the polishing surface such as a polishing pad.

이러한 폴리싱장치는, 연마 패드로 이루어지는 연마면을 가지는 연마테이블과, 반도체 웨이퍼를 가압하기 위한 가압 헤드를 구비하고 있다. 이와 같은 폴리싱 장치를 사용하여 반도체 웨이퍼를 연마하는 경우에는 가압 헤드에 의하여 반도체 웨이퍼를 가압하면서 반도체 웨이퍼를 연마테이블의 연마 패드와 접촉되도록 소정의 압력으로 가압한다. 이때, 연마테이블과 가압 헤드를 상대 운동시킴으로써 반도체 웨이퍼가 연마면에 접촉하여 반도체 웨이퍼의 표면이 평탄화되어 경면으로 연마된다.Such a polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface composed of a polishing pad and a pressing head for pressing the semiconductor wafer. When polishing a semiconductor wafer by using such a polishing apparatus, the semiconductor wafer is pressurized to a predetermined pressure so as to be in contact with the polishing pad of the polishing table while the semiconductor wafer is pressed by the pressing head. At this time, by relatively moving the polishing table and the pressing head, the semiconductor wafer is brought into contact with the polishing surface, and the surface of the semiconductor wafer is flattened and polished to the mirror surface.

일본공개특허 제2001-105305호에는 기판의 지지가 용이하도록 스핀들 축 하측에 소정의 압력을 가할 수 있는 가압실을 형성하기 위하여 하우징과 가연성 드라이브 링이 구비되고, 상기 드라이브 링 하측에 구비된 다양한 구성들을 통하여 그 하면에 웨이퍼를 흡착시킬 수 있는 연마장치의 헤드 어셈블리 구조가 개시되고 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-105305 discloses a structure in which a housing and a combustible drive ring are provided so as to form a pressurizing chamber capable of applying a predetermined pressure to a lower side of a spindle shaft so as to easily support a substrate, A head assembly structure of a polishing apparatus capable of adsorbing a wafer on its lower surface through a plurality of through-holes.

도 1a 내지 도 1b는 종래 기술에 따른 헤드 어셈블리의 드라이브 링 변형 일예가 도시된 도면이다.1A and 1B are views showing an example of a drive ring modification of a head assembly according to the prior art.

종래의 헤드 어셈블리는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 웨이퍼가 흡착된 상태에서 정반에 올려진 연마패드까지 하강한 다음, 웨이퍼와 연마패드가 서로 반대 방향으로 회전하면서 연마 공정이 이루어진다.1A and 1B, the conventional head assembly is lowered to a polishing pad placed on a platen in a state where the wafer is attracted, and then the polishing process is performed while the wafer and the polishing pad are rotated in opposite directions to each other.

보통, 파이널 폴리싱(Final polishing) 공정에 사용되는 연마패드는 Nap 층과, 부직포의 기재 패드로 구성되는데, 연마 공정이 진행될수록 Nap 층을 비롯하여 기재 패드가 모두 그 두께가 감소된다.Usually, the polishing pad used in the final polishing process is composed of a Nap layer and a substrate pad of a nonwoven fabric. As the polishing process proceeds, the thickness of the substrate pad as well as the Nap layer decreases.

한편, 파이널 폴리싱 공정을 진행하기 위하여 헤드 어셈블리가 설정된 위치만큼 하강한 다음, 웨이퍼를 연마패드와 접촉시키는데, 헤드 어셈블리 내측의 드라이브 링이 초기에 평평한 형상을 유지하지만, 연마패드의 두께가 가변됨에 따라 헤드 어셈블리 내측의 드라이브 링의 형태가 가변된다.On the other hand, in order to carry out the final polishing process, the head assembly is lowered by a predetermined position, and then the wafer is brought into contact with the polishing pad. While the drive ring inside the head assembly maintains the initial flat shape, The shape of the drive ring inside the head assembly is variable.

반복적인 연마 공정으로 인하여 연마패드의 두께가 얇아지면, 도 1a에 도시된 바와 같이 드라이브 링(12)의 중심부가 오목한 형태로 변형되고, 이로 인하여 웨이퍼 장착부(13)을 구성하는 슬리브와 플랜지 사이에 유격이 발생할 뿐 아니라 연마 공정 시에 웨이퍼 장착부(13)의 중심축이 좌우로 변동될 수 있다.When the thickness of the polishing pad is reduced due to the repetitive polishing process, the central portion of the drive ring 12 is deformed into a concave shape as shown in Fig. 1A, whereby the gap between the sleeve and the flange, which constitute the wafer mounting portion 13, And the center axis of the wafer mounting portion 13 may be changed to the left or right during the polishing process.

반면, 연마패드의 신규 교체로 인하여 연마패드의 두께가 두꺼워지면, 도 1b에 도시된 바와 같이 드라이브 링(12)의 중심부가 볼록한 형태로 변형되고, 이로 인하여 웨이퍼 장착부(13)의 에지 부분에 하중이 집중됨에 따라 웨이퍼의 에지 부분에서 연마량이 증가될 수 있다.On the other hand, when the thickness of the polishing pad becomes thick due to the new replacement of the polishing pad, the central portion of the drive ring 12 is deformed into a convex shape as shown in Fig. 1B, The amount of polishing at the edge portion of the wafer can be increased.

상기와 같이, 종래 기술에 따른 웨이퍼 연마장치는 연마패드의 두께가 변형되면, 웨이퍼 장착부(13)의 밸런스를 맞춰주는 드라이브 링(12)의 형상이 변경되기 때문에 웨이퍼의 연마 품질을 균일하게 유지하기 어려울 뿐 아니라 연마 성능을 저하시키는 문제점이 있다.As described above, in the wafer polishing apparatus according to the related art, when the thickness of the polishing pad is changed, the shape of the drive ring 12 for balancing the wafer mounting portion 13 is changed. Therefore, And there is a problem that the polishing performance is deteriorated.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 드라이브 링의 형상이 변경되는 것을 감지하고, 그에 따라 헤드 어셈블리의 승/하강 위치를 자동으로 조절하여 드라이브 링의 형상을 평평한 상태로 유지할 수 있는 웨이퍼 연마장치 및 그 연마방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a drive ring that senses a change in the shape of a drive ring and automatically adjusts the up / down position of the head assembly, The present invention also provides a wafer polishing apparatus and a polishing method thereof.

본 발명은 하측에 소정의 압력 공간을 형성하는 하우징과, 상기 하우징의 하측에 평평하게 결합되고, 중심부 형태가 상하 방향으로 가변될 수 있는 드라이브 링과, 상기 드라이브 링 하측에 구비되고, 하면에 웨이퍼가 장착되는 웨이퍼 장착부로 이루어진 헤드 어셈블리; 상기 하우징 상측에 구비되고, 제어 압력에 따라 상기 헤드 어셈블리를 상하 방향으로 승강시키는 헤드 승강수단; 상기 드라이브 링의 중심부에 구비되고, 상기 드라이브 링의 중심부 높낮이를 측정하는 센서; 및 상기 헤드 승강수단에 구비되고, 상기 센서의 측정값에 따라 상기 드라이브 링의 중심부가 평평해지도록 상기 헤드 어셈블리의 높낮이를 조절하는 헤드 보조승강수단;을 포함하는 웨이퍼 연마장치를 제공한다.A drive ring is provided below the drive ring. The drive ring is rotatably mounted on a lower surface of the housing. The drive ring is movable in a vertical direction. A head assembly including a wafer mounting portion on which a wafer is mounted; A head elevating means provided on the housing to elevate the head assembly in a vertical direction in accordance with a control pressure; A sensor disposed at a central portion of the drive ring, the sensor measuring a center height of the drive ring; And head auxiliary lifting means provided in the head elevating means for adjusting the height of the head assembly so that the central portion of the drive ring is leveled according to the measured value of the sensor.

한편, 본 발명은 드라이브 링의 평평한 형상에 따라 밸런스가 맞춰지는 웨이퍼 장착부를 구비하는 헤드 어셈블리에 흡착된 웨이퍼를 정반에 올려진 연마패드에 의해 연마시키는 웨이퍼 연마방법에 있어서, 소정의 압력이 제공됨에 따라 상기 헤드 어셈블리를 하강시키면, 상기 웨이퍼가 상기 연마패드와 접촉하는 제1단계; 상기 드라이브 링의 중심부 형상을 측정하는 제2단계; 및 상기 드라이브 링의 중심부 형상에 따라 상기 헤드 어셈블리의 높낮이를 조절하는 제3단계;를 포함하는 웨이퍼 연마방법을 제공한다.On the other hand, the present invention provides a wafer polishing method for polishing a wafer attracted to a head assembly having a wafer mounting portion balanced according to a flat shape of a drive ring by a polishing pad mounted on a base plate, A first step in which the wafer is brought into contact with the polishing pad when the head assembly is lowered; A second step of measuring a center shape of the drive ring; And a third step of adjusting the height of the head assembly according to the shape of the central portion of the drive ring.

본 발명에 따른 웨이퍼 연마장치 및 그 연마방법은 헤드 어셈블리를 헤드 승강수단에 의해 최초의 하강 위치로 이동시키면, 헤드 어셈블리 내측의 드라이브 링 형상을 센서에 의해 측정하고, 그에 따라 헤드 어셈블리의 하강 위치를 헤드 보조 승강수단에 의해 자동으로 조절하여 드라이브 링을 평평한 상태로 유지한 다음, 연마 공정을 진행할 수 있다.The wafer polishing apparatus and the polishing method according to the present invention measure the shape of the drive ring inside the head assembly by the sensor when the head assembly is moved to the initial lowering position by the head elevating means, The head auxiliary lifting means is automatically adjusted to keep the drive ring in a flat state, and then the polishing process can be performed.

따라서, 드라이브 링에 의해 웨이퍼 장착부의 밸런스를 자동으로 조절한 상태에서 웨이퍼의 연마 공정을 진행하기 때문에 웨이퍼의 연마 품질을 균일하게 유지할 뿐 아니라 연마 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, since the polishing process of the wafer proceeds in a state in which the balance of the wafer mounting portion is automatically adjusted by the drive ring, the polishing quality of the wafer can be uniformly maintained and the polishing performance can be improved.

도 1a 내지 도 1b는 종래 기술에 따른 헤드 어셈블리의 드라이브 링 변형 일예가 도시된 도면.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 연마장치의 일예가 도시된 도면.
도 3은 도 2에 적용된 헤드 어셈블리의 일예가 도시된 도면.
도 4는 도 2에 적용된 헤드 승강수단의 일예가 도시된 도면.
도 5는 도 3에 적용된 드라이브 링의 변형을 감지하는 센서 일예가 도시된 도면.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 연마방법이 도시된 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGURES 1A-1B illustrate an example of a drive ring modification of a head assembly in accordance with the prior art.
2 is a view showing an example of a wafer polishing apparatus according to the present invention.
Fig. 3 shows an example of a head assembly applied to Fig. 2; Fig.
Fig. 4 is a view showing an example of the head elevating means applied to Fig. 2. Fig.
Fig. 5 shows an example of a sensor for detecting deformation of a drive ring applied to Fig. 3; Fig.
6 is a flowchart showing a wafer polishing method according to the present invention.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the scope of the inventive concept of the present embodiment can be determined from the matters disclosed in the present embodiment, and the spirit of the present invention possessed by the present embodiment is not limited to the implementation of addition, deletion, Variations.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 연마장치의 일예가 도시된 도면이다.2 is a view showing an example of a wafer polishing apparatus according to the present invention.

본 발명의 웨이퍼 연마장치는 도 2에 도시된 바와 같이 연마패드(P)가 올려지는 정반(101)과, 웨이퍼(W)가 흡착되는 헤드 어셈블리(110)로 구성되며, 상기 정반(101)과 헤드 어셈블리(110)는 회전 가능하게 장착된다.2, the wafer polishing apparatus of the present invention comprises a base 101 on which a polishing pad P is placed and a head assembly 110 on which the wafer W is attracted, The head assembly 110 is rotatably mounted.

상기 정반(101)은 원판 형상으로써, 상기 정반(101)의 하면 중심에 구동축(102)이 구비되고, 상기 구동축(102)을 회전시키기 위하여 상기 구동축(102) 일측에 별도의 구동모터(103)가 구비된다.A driving shaft 102 is provided at the center of a lower surface of the base 101 and a separate driving motor 103 is installed at one side of the driving shaft 102 to rotate the driving shaft 102. [ .

상기 헤드 어셈블리(110)는 헤드 회전수단(120)에 의해 회전 가능하게 설치되고, 헤드 승강수단(130)에 의해 상하 방향으로 승강 가능하게 설치되며, 헤드 보조승강수단(150)에 의해 자동으로 상하 높낮이가 미세하게 조정될 수 있다.The head assembly 110 is rotatably installed by the head rotating means 120 and is vertically elevatable by the head elevating means 130. The head elevating means 150 automatically elevates the head assembly 110 up and down The height can be finely adjusted.

상기 헤드 어셈블리(110)는 하측에 웨이퍼(W)를 진공 흡착시키도록 구성되며, 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.The head assembly 110 is configured to vacuum-adsorb the wafer W on the lower side, and will be described in more detail below.

상기 헤드 회전수단(120)은 상기 헤드 어셈블리(110) 상측에 구비된 회전축(121)과, 상기 회전축(121)에 회전력을 제공하는 회전모터(122)와, 상기 회전모터(122)의 동력을 상기 회전축(121)으로 전달하는 풀리 및 벨트(123)로 구성된다.The head rotating means 120 includes a rotating shaft 121 provided on the head assembly 110, a rotating motor 122 for providing a rotating force to the rotating shaft 121, And a belt 123 for transmitting the pulley to the rotating shaft 121.

그런데, 하기에서 상세하게 설명될 헤드 승강수단(130)에 포함된 승강축(131)이 상기 헤드 어셈블리(110)의 상측에 직접 연결되고, 상기 승강축(131)을 감싸도록 상기 회전축(121)이 구비된다.An elevating shaft 131 included in the head elevating means 130 to be described in detail below is directly connected to the upper side of the head assembly 110 and the rotating shaft 121 is disposed to surround the elevating shaft 131. [ Respectively.

이때, 상기 회전축(121) 내측에 상기 승강축(131)이 승강 가능하게 설치되고, 상기 회전축(121)과 함께 상기 승강축(131)이 회전 가능하게 설치된다.The lifting shaft 131 is installed inside the rotating shaft 121 so that the lifting shaft 131 is rotatably installed together with the rotating shaft 121.

도 3은 도 2에 적용된 헤드 어셈블리의 일예가 도시된 도면이다.FIG. 3 is a view showing an example of a head assembly applied to FIG.

상기 헤드 어셈블리(110)는 웨이퍼를 진공 흡착할 수 있는 형태로써, 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(111)과, 상기 하우징(111)의 하면을 막아주도록 텐션 슬리브(112a)와 플랜지(113a)에 의해 고정된 드라이브 링(112)과, 상기 드라이브 링(112) 하측에 적층되도록 구비된 웨이퍼 장착부로 구성된다.3, the head assembly 110 includes a housing 111 and a tension sleeve 112a and a flange 113a so as to close the lower surface of the housing 111. [ A drive ring 112 fixed by a drive ring 112, and a wafer mounting portion provided so as to be stacked below the drive ring 112.

상기 하우징(111)은 하측에 소정의 압력 공간(111a)을 형성하도록 구성되고, 하측이 개방된 형태로써, 하단 둘레가 단차진 형태로 구성된다.The housing 111 is configured to form a predetermined pressure space 111a on the lower side, and the lower side is opened, and the lower end is formed in a stepped shape.

물론, 상기 하우징(111) 내측에 소정의 압력을 제공할 수 있는 압력 제공수단이 별도로 연결되며, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Of course, the pressure providing means for providing a predetermined pressure may be separately connected to the inside of the housing 111, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 텐션 슬리브(112a)는 상기 하우징(111)의 하단에 단차진 부분에 맞물리도록 장착되고, 상기 플랜지(113a)는 상기 텐션 슬리브(112a)의 외둘레와 하측과 맞물리도록 장착되며, 상기 드라이브 링(112)의 외주단이 상기 텐션 슬리브(112a)와 플랜지(113a) 사이에 고정된다.The tension sleeve 112a is mounted on the lower end of the housing 111 so as to engage with the stepped portion and the flange 113a is mounted to engage with the outer circumference and the lower side of the tension sleeve 112a, The outer peripheral edge of the flange 112 is fixed between the tension sleeve 112a and the flange 113a.

상기 드라이브 링(112)은 상기 하우징(111)의 개방된 하측을 막아주도록 설치되는데, 원판 형상으로 소정의 압력을 전달할 수 있는 복수개의 홀이 구비되고, 그 중심부가 상하 방향으로 승강될 수 있는 연성 재질로 구성된다.The drive ring 112 is installed to block the opened lower side of the housing 111. The drive ring 112 includes a plurality of holes capable of transmitting a predetermined pressure in a disk shape, .

상기 웨이퍼 장착부는 슬리브(113)와, 세라믹 블록(114)과, 템플레이트 어셈블리(115) 및 가이드부(116)로 구성되는데, 상기 하우징(111)과 드라이브 링(112) 사이의 진공 압력을 전달하는 유로가 상기 슬리브(113)와 세라믹 블록(114) 내부에 구비된다.The wafer mounting portion includes a sleeve 113, a ceramic block 114, a template assembly 115, and a guide portion 116. The wafer mounting portion is configured to transfer a vacuum pressure between the housing 111 and the drive ring 112 A flow path is provided inside the sleeve 113 and the ceramic block 114.

상기 슬리브(113)는 상기 드라이브 링(112)의 하면과 맞닿고, 상기 플랜지(113a)의 내주면과 하측과 맞물리도록 장착된다.The sleeve 113 is mounted so as to abut the lower surface of the drive ring 112 and to engage with the inner circumferential surface and the lower surface of the flange 113a.

상기 세라믹 블록(114)은 강도를 보강하기 위하여 상기 슬리브(113) 하측에 구비된다.The ceramic block 114 is provided under the sleeve 113 to reinforce the strength.

상기 템플레이트 어셈블리(115)는 폴리 우레탄 등과 같은 소재의 넌 슬립 패드의 일종으로써, 웨이퍼(W)를 흡착 또는 가압하도록 상기 세라믹 블록 하측에 구비된다.The template assembly 115 is a kind of non-slip pad made of a material such as polyurethane or the like, and is provided below the ceramic block to attract or press the wafer W.

상기 가이드부(116)는 상기 템플레이트 어셈블리(115)의 하면 둘레에 구비되고, 웨이퍼(W)의 둘레 부분을 가이드한다.The guide portion 116 is provided around a lower surface of the template assembly 115 and guides a peripheral portion of the wafer W. [

따라서, 상기 하우징(111)의 압력 공간(111a)에 진공 압력이 제공되면, 상기 드라이브 링(112)을 통하여 상기 웨이퍼 장착부로 압력이 전달되고, 상기 템플레이트 어셈블리(115)의 하면에 웨이퍼(W)가 흡착된다.When a vacuum pressure is applied to the pressure space 111a of the housing 111, pressure is transferred to the wafer mounting unit via the drive ring 112, and the wafer W is mounted on the lower surface of the template assembly 115. [ Is adsorbed.

도 4는 도 2에 적용된 헤드 승강수단의 일예가 도시된 도면이다.Fig. 4 is a view showing an example of the head elevating means applied to Fig. 2. Fig.

상기 헤드 승강수단(130)은 일종의 실린더로써, 도 4에 도시된 바와 같이 승강축(131)이 실린더 하우징(132) 내측에 승강 가능하도록 설치된다.The head elevating means 130 is a kind of cylinder, and the elevating shaft 131 is installed so as to be able to move up and down inside the cylinder housing 132 as shown in FIG.

상기 승강축(131)은 상기 헤드 어셈블리(110 : 도 2에 도시) 상측에 직접 연결되며, 상기에서 설명한 바와 같이 회전축(121 : 도 2에 도시)과 같이 회전될 수 있다.The lift shaft 131 is directly connected to the upper side of the head assembly 110 (shown in FIG. 2) and can be rotated as shown in FIG. 2 by the rotation shaft 121 as described above.

상기 실린더 하우징(132)은 내부에 소정의 압력 공간이 구비되고, 별도의 압력을 압력 공간에 제공할 수 있다.The cylinder housing 132 is provided with a predetermined pressure space therein and can provide a separate pressure to the pressure space.

이때, 상기 승강축(131)의 상단이 상기 실린더 하우징(132)의 내부에 수용되는데, 상기 승강축(131) 둘레에 구비된 적어도 하나 이상의 실링부(133)가 상기 실린더 하우징(131)의 내벽과 맞물리도록 설치된다.At this time, the upper end of the lifting shaft 131 is received in the cylinder housing 132. At least one sealing portion 133 provided around the lifting shaft 131 is engaged with the inner wall of the cylinder housing 131, As shown in Fig.

물론, 상기 실링부(133)가 상기 승강축(131)과 실린더 하우징(132) 사이에 개재되더라도 상기 승강축(131)의 상단이 상기 실린더 하우징(132) 내측에서 승강될 수 있도록 구성된다.The upper end of the lifting shaft 131 can be lifted and lowered from the inside of the cylinder housing 132 even if the sealing part 133 is interposed between the lifting shaft 131 and the cylinder housing 132. [

한편, 상기 실린더 하우징(132)의 하측에는 상기 승강축(131)과 맞물리도록 구비된 수동조절부재(134)가 구비되고, 수동으로 상기 수동조절부재(134)를 조절하여 상기 승강축(131)의 높낮이를 조절할 수 있다.A manual adjustment member 134 is provided on the lower side of the cylinder housing 132 so as to be engaged with the lift shaft 131. The manual adjustment member 134 is manually adjusted to move the lift shaft 131, Can be adjusted.

나아가, 상기 실린더 하우징(132)의 일측에는 헤드 보조승강수단(150)이 구비되고, 자동으로 상기 헤드 보조승강수단(150)에 의해 상기 승강축(131)의 높낮이를 조절할 수 있다.Further, the head auxiliary lifting means 150 is provided on one side of the cylinder housing 132, and the height of the lifting shaft 131 can be automatically adjusted by the head auxiliary lifting means 150.

보다 상세하게, 상기 헤드 보조승강수단(150)은 상기 실린더 하우징(132) 내부에 압력을 제공하는 상/하부 노즐(151,152)과, 상기 상/하부 노즐(151,152)로 공급되는 압력을 조절하는 압력 제어부(153)로 구성되며, 상기에서 설명한 드라이브 링(112 : 도 3에 도시)의 형상을 측정할 수 있는 센서(140)로부터 입력된 값에 의해 그 작동이 제어된다.More specifically, the head auxiliary lifting means 150 includes upper and lower nozzles 151 and 152 for applying pressure to the inside of the cylinder housing 132, and a pressure regulating valve 160 for regulating the pressure supplied to the upper and lower nozzles 151 and 152 And a control unit 153. The operation is controlled by the value input from the sensor 140 capable of measuring the shape of the drive ring 112 (shown in Fig. 3) described above.

상기 상부 노즐(151)은 상기 실린더 하우징(132)의 일측 상부에 구비되고, 상기 실링부(133)보다 상측에 위치하도록 설치된다. 따라서, 상기 상부 노즐(151)에서 압력이 제공되면, 상기 실링부(133)를 기준으로 상기 실린더 하우징(132)의 상측 공간에 압력이 상대적으로 높아짐에 따라 상기 승강축(131)을 하강시킨다.The upper nozzle 151 is provided at an upper portion of one side of the cylinder housing 132 and is positioned above the sealing portion 133. Therefore, when the pressure is supplied from the upper nozzle 151, the elevation shaft 131 is lowered as the pressure in the upper space of the cylinder housing 132 becomes relatively higher with respect to the sealing portion 133.

상기 하부 노즐(152)은 상기 실린더 하우징(132)의 일측 하부에 구비되고, 상기 실링부(133)보다 하측에 위치하도록 설치된다. 따라서, 상기 하부 노즐(152)에서 압력이 제공되면, 상기 실링부(133)를 기준으로 상기 실린더 하우징(132)의 하측 공간에 압력이 상대적으로 높아짐에 따라 상기 승강축(131)을 상승시킨다.The lower nozzle 152 is installed at a lower side of the cylinder housing 132 and below the sealing part 133. Accordingly, when the pressure is supplied from the lower nozzle 152, the elevation shaft 131 is raised as the pressure in the lower space of the cylinder housing 132 becomes relatively higher with respect to the sealing portion 133.

상기 압력 제어부(153)는 상기 센서(140)로부터 입력받은 값에 따라 상기 상/하부 노즐(151,152)로 공급되는 압력을 제어하도록 구성된다. The pressure control unit 153 is configured to control a pressure supplied to the upper and lower nozzles 151 and 152 according to a value input from the sensor 140.

구체적으로, 상기 센서(140)에 의해 측정된 드라이브 링의 형상이 cancave하면, 상기 압력 제어부(153)는 상기 상부 노즐(151)에 압력을 제공하도록 제어하고, 상기 센서(140)에 의해 측정된 드라이브 링의 형상이 canvex하면, 상기 압력 제어부(153)는 상기 하부 노즐(152)에 압력을 제공하도록 제어한다.Specifically, when the shape of the drive ring measured by the sensor 140 is cancave, the pressure control unit 153 controls the upper nozzle 151 to provide a pressure, and the pressure measured by the sensor 140 When the shape of the drive ring canvex, the pressure control unit 153 controls the lower nozzle 152 to provide a pressure.

도 5는 도 3에 적용된 드라이브 링의 변형을 감지하는 센서 일예가 도시된 도면이다.Fig. 5 is a view showing an example of a sensor for detecting deformation of a drive ring applied to Fig. 3. Fig.

상기 센서(140)는 광학식 리니어 스케일 타입으로 구성되는데, 도 3과 도 5에 도시된 바와 같이 발광부(141)와, 수광부(142)와, 리니어 스케일(143)과, 증폭기(144)를 포함한다.3 and 5, the sensor 140 includes a light emitting unit 141, a light receiving unit 142, a linear scale 143, and an amplifier 144, as shown in FIGS. do.

물론, 상기 센서(140)는 상기 드라이브 링(112)의 중심부 상측에 구비된 슬리브에 장착될 수 있다.Of course, the sensor 140 may be mounted on a sleeve provided on the center of the drive ring 112.

상기 발광부(141)와 수광부(142)는 수평 방향으로 소정 간격을 두고 위치하는데, 상기 발광부(141)는 빛을 발생시키는 LED가 사용될 수 있고, 상기 수광부(142)는 빛을 감지하는 포토다이오드가 사용될 수 있다.The light emitting unit 141 and the light receiving unit 142 are disposed at a predetermined interval in the horizontal direction. The light emitting unit 141 may be an LED that emits light, and the light receiving unit 142 may include a light receiving unit Diodes may be used.

상기 리니어 스케일(143)은 상기 발광부(141)와 수광부(142) 사이에 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 빛이 통과되는 인덱스 스케일이 구비된다. The linear scale 143 is provided between the light emitting part 141 and the light receiving part 142 so as to be vertically movable and has an index scale through which light passes.

이때, 상기 리니어 스케일(143)은 상기 하우징(111)과 접촉한 형태로써, 상기 드라이브링(112)의 중심부가 승강됨에 따라 상기 하우징(111)의 내측 상면과 사이의 간격을 측정할 수 있도록 구비된다.The linear scale 143 is in contact with the housing 111 so as to measure an interval between the center of the drive ring 112 and the inner upper surface of the housing 111 do.

상기 증폭기(144)는 미세한 움직임까지도 측정할 수 있도록 상기 수광부(143)에 전달된 데이터를 검출하고, 증폭시킨다.The amplifier 144 detects and amplifies data transmitted to the light-receiving unit 143 so that even minute movements can be measured.

따라서, 상기 드라이브 링(112)의 중심부가 승/하강하면, 상기 리니어 스케일(143)이 상기 하우징(111)의 내측 상면을 기준으로 이동함에 따라 인덱스 스케일을 통과하는 빛의 정도가 끊임없이 변화하고, 그에 따라 상기 하우징(111)을 기준으로 상기 드라이브 링(112)의 높낮이를 측정할 수 있으며, 상기 드라이브 링(112)의 중심부 형상을 감지할 수 있다.Therefore, when the central portion of the drive ring 112 moves up and down, the degree of light passing through the index scale changes continuously as the linear scale 143 moves on the inner upper surface of the housing 111, The height of the drive ring 112 can be measured based on the housing 111 and the shape of the center of the drive ring 112 can be detected.

이때, 상기 드라이브 링(112)의 중심부가 승강하여 cancave한 형상이면, 상기 하우징(111)과 드라이브 링(112) 사이의 간격이 기준값보다 작게 측정되는 반면, 상기 드라이브 링(112)의 중심부가 하강하여 canvex한 형상이면, 상기 하우징(111)과 드라이브 링(112) 사이의 간격이 기준값보다 크게 측정된다.At this time, if the central portion of the drive ring 112 ascends and cancave, the gap between the housing 111 and the drive ring 112 is measured to be smaller than the reference value, while the center portion of the drive ring 112 falls The interval between the housing 111 and the drive ring 112 is measured to be larger than the reference value.

도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 연마방법이 도시된 순서도이다.6 is a flowchart showing a wafer polishing method according to the present invention.

본 발명에 따른 웨이퍼 연마방법은 연마공정이 진행되기 직전에 헤드 어셈블리(110)의 웨이퍼(W)가 정반(101)의 연마패드(P)와 맞닿는 시점에 적용되는데, 헤드 어셈블리(110)의 드라이브 링(112)이 평평한 상태를 유지하도록 헤드 어셈블리(110)의 높낮이를 자동으로 조절하게 되는 과정을 도 2와 도 3 및 도 6을 참조하여 살펴보면, 다음과 같다.The wafer polishing method according to the present invention is applied at the time when the wafer W of the head assembly 110 comes into contact with the polishing pad P of the surface plate 101 immediately before the polishing process is performed, The process of automatically adjusting the height of the head assembly 110 so that the ring 112 maintains a flat state will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 6 as follows.

상기 헤드 승강수단(130)에 설정 압력(Po)이 인가되면, 상기 헤드 어셈블리(110)가 최초 설정위치까지 하강한다.(S1,S2 참조)When the set pressure Po is applied to the head elevating means 130, the head assembly 110 is lowered to the initial setting position (see S1 and S2)

물론, 상기 헤드 어셈블리(110)의 웨이퍼(W)가 최초 위치까지 하강하면, 상기 정반(101)의 연마패드(P)와 접촉하는 것이 바람직하다.Of course, when the wafer W of the head assembly 110 is lowered to the initial position, it is preferable to contact the polishing pad P of the base 101.

그러나, 반복적인 사용으로 인하여 연마패드(P)의 두께가 얇아지는 경우, 상기 헤드 어셈블리(110)의 웨이퍼(W)가 최초 위치까지 하강하더라도 상기 정반(101)의 연마패드(P)와 접촉하지 않게 되며, 상기 헤드 어셈블리(110) 내측의 드라이브 링(112)이 canvex 형상으로 변형될 수 있다.However, when the thickness of the polishing pad P is reduced due to repetitive use, even if the wafer W of the head assembly 110 is lowered to the initial position, the polishing pad P does not contact the polishing pad P of the base 101 And the drive ring 112 inside the head assembly 110 can be deformed into a canve shape.

또한, 신규 교체로 인하여 연마패드(P)의 두께가 두꺼워지는 경우, 상기 헤드 어셈블리(110)의 웨이퍼(W)가 최초 위치까지 하강하여 상기 정반(101)의 연마패드(P)와 과도하게 접촉하며, 상기 헤드 어셈블리(110)의 둘레 부분에 과도한 하중이 가해짐에 따라 상기 헤드 어셈블리(110) 내측의 드라이브 링(112)이 cancave 형상으로 변형될 수 있다.When the thickness of the polishing pad P becomes thick due to the new replacement, the wafer W of the head assembly 110 is lowered to the initial position and excessively contacted with the polishing pad P of the base 101 And an excessive load is applied to the peripheral portion of the head assembly 110, the drive ring 112 inside the head assembly 110 can be deformed into a cancave shape.

상기 센서(140)에 의해 상기 드라이브 링(112)의 중심부 높낮이를 측정한다.(S3 참조)The height of the center of the drive ring 112 is measured by the sensor 140 (see S3)

이때, 상기 센서(140)는 광학식 리니어 스케일 타입으로써, 상기에서 설명한 바와 같이 발광부와 수광부가 상기 드라이브 링(112)의 중심부와 같이 승/하강하는 반면, 리니어 스케일이 상기 하우징(111)에 접촉되도록 설치된다.The sensor 140 is an optical linear scale type in which the light emitting portion and the light receiving portion rise and fall as in the center portion of the drive ring 112 as described above while the linear scale contacts the housing 111 Respectively.

따라서, 상기 드라이브 링(112)의 중심부가 승/하강하면, 상기 리니어 스케일에 대해 상기 발광부와 수광부가 승/하강함에 따라 상기 리니어 스케일을 통과하는 빛이 변화하고, 상기 리니어 스케일을 통과하는 빛의 변화에 따라 상기 드라이브 링의 높낮이를 측정할 수 있다.Accordingly, when the central portion of the drive ring 112 is moved up and down, light passing through the linear scale changes as the light emitting portion and the light receiving portion rise and fall with respect to the linear scale, and light passing through the linear scale The height of the drive ring can be measured.

상기 드라이브 링(112)의 높낮이(h)가 기준치(ho)와 일치하면, 연마 공정이 시작된다.(S4,S5 참조)If the height h of the drive ring 112 coincides with the reference value ho, the polishing process is started (see S4 and S5)

물론, 상기 드라이브 링(112)이 평평한 상태에서 상기 드라이브 링(112)의 높낮이(h)를 기준치(ho)로 미리 입력해 두고, 상기 센서(140)에서 측정된 드라이브 링(112)의 높낮이(h)를 기준치(ho)와 비교한다.Of course, the height h of the drive ring 112 may be preliminarily entered as a reference value ho in a state where the drive ring 112 is flat, and the height of the drive ring 112 measured by the sensor 140 h) with the reference value (ho).

이때, 상기 드라이브 링(112)의 높낮이(h)가 기준치(ho)와 일치하면, 상기 드라이브 링(112)이 평평하여 상기 헤드 어셈블리(110)의 밸런스가 맞춰진 것으로 보고, 별도의 상기 헤드 어셈블리(110)의 위치를 조절하지 않은 상태에서 연마 공정을 진행한다.At this time, if the height h of the drive ring 112 coincides with the reference value ho, the drive ring 112 is flat and the balance of the head assembly 110 is considered to be balanced, 110 are not adjusted.

반면, 상기 드라이브 링(112)의 높낮이(h)가 기준치(ho)와 일치하지 않으면, 상기 헤드 보조승강수단(150)에 의해 상기 헤드 어셈블리(110)의 승/하강을 조절한다.(S4,S6 참조)On the other hand, if the height h of the drive ring 112 does not coincide with the reference value ho, the head auxiliary lifting and lowering means 150 adjusts the up / down movement of the head assembly 110. S4, S6)

이때, 상기 드라이브 링(112)의 높낮이(h)가 기준치(ho)와 일치하지 않으면, 상기 드라이브 링(112)이 볼록 또는 오목하여 상기 헤드 어셈블리(110)의 밸런스가 맞춰지지 않은 것으로 보고, 상기 헤드 어셈블리(110)의 위치를 자동으로 조절한다.At this time, if the height h of the drive ring 112 does not coincide with the reference value ho, it is determined that the drive ring 112 is convex or concave and the head assembly 110 is not balanced, The position of the head assembly 110 is automatically adjusted.

구체적으로, 상기 드라이브 링(112)의 높낮이(h)가 기준치(ho)보다 작으면, 상기 드라이브 링(112)의 중심부가 상승하여 cancave한 형태인 것으로 판단하고, 상기 헤드 보조승강수단(150)이 상기 헤드 어셈블리(110)의 최초 하강 위치를 미세하게 상승시키도록 조절한다.When the height h of the drive ring 112 is smaller than the reference value ho, the central portion of the drive ring 112 rises to determine that the drive ring 112 has a cancave shape. Is adjusted such that the initial lowering position of the head assembly 110 is raised slightly.

한편, 상기 드라이브 링(112)의 높낮이(ho)가 기준치(ho)보다 크면, 상기 드라이브 링(112)의 중심부가 하강하여 canvex한 형태인 것으로 판단하고, 상기 헤드 보조승강수단(150)이 상기 헤드 어셈블리(110)의 최초 하강 위치를 미세하게 하강시키도록 조절한다.On the other hand, if the height ho of the drive ring 112 is greater than the reference value ho, it is determined that the central portion of the drive ring 112 descends to be a canvex shape, So that the initial lowering position of the head assembly 110 is finely lowered.

이와 같은 과정을 반복하면, 상기 헤드 어셈블리(110)의 최초 하강 위치에서 상기 헤드 어셈블리(110)의 밸런스를 자동으로 맞출 수 있어 작업자의 편의를 증대시킬 수 있고, 상기 헤드 어셈블리(110)의 웨이퍼(W)가 상기 정반(101)의 연마패드(P)와 균일한 압력으로 접촉한 상태에서 연마 공정이 진행될 수 있어 연마 품질을 균일하게 유지할 뿐 아니라 연마 성능을 향상시킬 수 있다.By repeating this process, the balance of the head assembly 110 can be automatically adjusted at the initial lowering position of the head assembly 110, thereby improving the convenience of the operator, W is in contact with the polishing pad P of the surface plate 101 at a uniform pressure, the polishing process can be performed to maintain uniform polishing quality and improve the polishing performance.

110 : 헤드 어셈블리 120 : 헤드 회전수단
130 : 헤드 승강수단 140 : 센서
150 : 헤드 보조승강수단110: head assembly 120: head rotating means
130: Head lifting means 140: Sensor
150: Head auxiliary lifting means

Claims (12)

하측에 소정의 압력 공간을 형성하는 하우징과,
상기 하우징의 하측에 평평하게 결합되고, 중심부 형태가 상하 방향으로 가변될 수 있는 드라이브 링과,
상기 드라이브 링 하측에 구비되고, 하면에 웨이퍼가 장착되는 웨이퍼 장착부로 이루어진 헤드 어셈블리;
상기 하우징 상측에 구비되고, 제어 압력에 따라 상기 헤드 어셈블리를 상하 방향으로 승강시키는 헤드 승강수단;
상기 드라이브 링의 중심부에 구비되고, 상기 드라이브 링의 중심부 높낮이를 측정하는 센서; 및
상기 헤드 승강수단에 구비되고, 상기 센서의 측정값에 따라 상기 드라이브 링의 중심부가 평평해지도록 상기 헤드 어셈블리의 높낮이를 조절하는 헤드 보조승강수단;을 포함하는 웨이퍼 연마장치.A housing which forms a predetermined pressure space in a lower side thereof,
A drive ring which is flatly coupled to the lower side of the housing and whose central portion can be varied in the vertical direction,
A head assembly provided on the lower side of the drive ring and including a wafer mounting portion on which a wafer is mounted;
A head elevating means provided on the housing to elevate the head assembly in a vertical direction in accordance with a control pressure;
A sensor disposed at a central portion of the drive ring, the sensor measuring a center height of the drive ring; And
And head auxiliary lifting means provided in the head elevating means for adjusting the height of the head assembly so that the central portion of the drive ring is flattened according to the measured value of the sensor. 제1항에 있어서,
상기 헤드 어셈블리는 상기 드라이브 링의 중심부 상측에 구비된 슬리브를 더 포함하고,
상기 센서는 상기 슬리브 상측에 구비된 광학식 리니어 스케일 타입으로 구성되는 웨이퍼 연마장치.The method according to claim 1,
Wherein the head assembly further comprises a sleeve provided on a central portion of the drive ring,
Wherein the sensor is of an optical linear scale type provided on the upper side of the sleeve. 제2항에 있어서,
상기 센서는,
상기 플랜지 상측에 구비된 발광부와,
상기 발광부와 수평 방향으로 소정 간격을 두고 설치된 수광부와,
상기 하우징과 사이의 간격을 측정하도록 상기 발광부와 수광부 사이에 움직일 수 있도록 구비된 리니어 스케일을 포함하는 웨이퍼 연마장치.3. The method of claim 2,
The sensor includes:
A light emitting portion provided on the flange,
A light receiving portion provided at a predetermined interval in the horizontal direction with respect to the light emitting portion,
And a linear scale movably disposed between the light emitting unit and the light receiving unit so as to measure an interval between the housing and the wafer. 제3항에 있어서,
상기 센서는,
상기 수광부에 전달된 데이터를 검출하여 증폭시키는 증폭기를 더 포함하는 웨이퍼 연마장치.The method of claim 3,
The sensor includes:
And an amplifier for detecting and amplifying data transmitted to the light receiving unit. 제1항에 있어서,
상기 헤드 승강수단은,
상기 하우징 상측에 연결되는 승강축과,
상기 승강축의 상단에 연결되고, 압력이 제공됨에 따라 상기 승강축을 승강시키는 실린더 하우징과,
상기 승강축 둘레에 구비되고, 상기 실린더 하우징의 내벽과 맞물리는 적어도 하나 이상의 실링부를 포함하는 웨이퍼 연마장치.The method according to claim 1,
The head elevating means includes:
An elevating shaft connected to the upper side of the housing,
A cylinder housing connected to an upper end of the lifting shaft and lifting the lifting shaft as pressure is applied;
And at least one sealing portion provided around the lifting shaft and engaging with an inner wall of the cylinder housing. 제5항에 있어서,
상기 헤드 보조승강수단은,
상기 실링부를 기준으로 상측에서 상기 실린더 하우징 내부에 압력을 제공하는 상부 노즐을 포함하는 웨이퍼 연마장치.6. The method of claim 5,
The head auxiliary lifting means comprises:
And an upper nozzle for providing pressure within the cylinder housing from above on the basis of the sealing portion. 제5항에 있어서,
상기 헤드 보조승강수단은,
상기 실링부를 기준으로 하측에서 상기 실린더 하우징 내부에 압력을 제공하는 하부 노즐을 포함하는 웨이퍼 연마장치.6. The method of claim 5,
The head auxiliary lifting means comprises:
And a lower nozzle for providing pressure inside the cylinder housing from a lower side with respect to the sealing portion. 드라이브 링의 평평한 형상에 따라 밸런스가 맞춰지는 웨이퍼 장착부를 구비하는 헤드 어셈블리에 흡착된 웨이퍼를 정반에 올려진 연마패드에 의해 연마시키는 웨이퍼 연마방법에 있어서,
소정의 압력이 제공됨에 따라 상기 헤드 어셈블리를 하강시키면, 상기 웨이퍼가 상기 연마패드와 접촉하는 제1단계;
상기 드라이브 링의 중심부 형상을 측정하는 제2단계; 및
상기 드라이브 링의 중심부 형상에 따라 상기 헤드 어셈블리의 높낮이를 조절하는 제3단계;를 포함하는 웨이퍼 연마방법.A wafer polishing method for polishing a wafer attracted to a head assembly having a wafer mounting portion balanced with a flat shape of a drive ring by a polishing pad mounted on a base,
A first step in which the wafer is brought into contact with the polishing pad when the head assembly is lowered as a predetermined pressure is provided;
A second step of measuring a center shape of the drive ring; And
And adjusting a height of the head assembly according to a shape of a central portion of the drive ring. 제8항에 있어서,
상기 제1단계는 상기 드라이브 링이 평평한 상태를 기준값으로 상기 헤드 어셈블리의 하강 위치가 설정되는 웨이퍼 연마방법.9. The method of claim 8,
Wherein the first step sets the lowering position of the head assembly to a reference value in which the drive ring is flat. 제8항에 있어서,
상기 제2단계는 상기 드라이브 링의 중심부 높낮이를 기준값과 비교하는 과정을 포함하는 웨이퍼 연마방법.9. The method of claim 8,
And the second step includes comparing the center height of the drive ring with a reference value. 제10항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 드라이브 링의 중심부 높낮이가 기준값보다 크면, 상기 헤드 어셈블리의 높낮이를 낮아지도록 조절하고,
상기 드라이브 링의 중심부 높낮이가 기준값보다 작으면, 상기 헤드 어셈블리의 높낮이를 높게 조절하는 웨이퍼 연마방법.11. The method of claim 10,
In the third step,
And adjusting a height of the head assembly to be lowered if the center height of the drive ring is larger than a reference value,
And adjusting the height of the head assembly to be high if the center height of the drive ring is smaller than a reference value. 제10항에 있어서,
상기 제3단계는
상기 드라이브 링의 중심부 높낮이가 기준값과 일치하도록 상기 헤드 어셈블리의 높낮이를 조절하는 웨이퍼 연마방법.11. The method of claim 10,
In the third step,
Wherein the height of the head assembly is adjusted so that the center height of the drive ring coincides with a reference value.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101616464B1 (en) * 2014-11-18 2016-04-29 주식회사 엘지실트론 Apparatus for Loading Wafer of Polishing Wafer Equipment and Method of Calibrating Loading Position of Wafer
JP6394569B2 (en) * 2015-11-06 2018-09-26 信越半導体株式会社 Wafer polishing method and polishing apparatus
KR101870701B1 (en) 2016-08-01 2018-06-25 에스케이실트론 주식회사 Polishing measuring apparatus and method for controlling polishing time thereof, and pllishing control system including the same
CN106826510A (en) * 2016-12-30 2017-06-13 郑州晶润光电技术有限公司 A kind of chip clears off technique
CN109623541B (en) * 2018-10-16 2020-07-17 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） Solder ball removing equipment and method for BGA packaging device
CN110666688A (en) * 2019-07-30 2020-01-10 黄瑞良 A highly fixed burnishing and polishing device for ore machinery track cushion
CN110666678B (en) * 2019-09-23 2021-06-15 黄建中 Chemical mechanical planarization equipment
CN111993268A (en) * 2020-08-24 2020-11-27 台州市老林装饰有限公司 Wafer grinding head device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05192864A (en) * 1991-06-04 1993-08-03 Seva Grinding machine capable of adtusting air pressure for activation of tool to grind parts
JP2002343754A (en) * 2001-05-15 2002-11-29 Nikon Corp Polishing apparatus and method and semiconductor device manufacturing method using the same
JP2007152498A (en) * 2005-12-06 2007-06-21 Nikon Corp Polishing device, polishing method, semiconductor device manufacturing method using polishing method, and semiconductor device manufactured by semiconductor device manufacturing method
KR20070085590A (en) * 2004-11-01 2007-08-27 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Polishing apparatus

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6029416Y2 (en) * 1980-10-28 1985-09-05 スピ−ドフアム株式会社 Surface polishing equipment
JP2000167767A (en) * 1998-12-07 2000-06-20 Mitsubishi Materials Corp Wafer polishing device and manufacture of wafer by using it
US6171513B1 (en) * 1999-04-30 2001-01-09 International Business Machines Corporation Chemical-mechanical polishing system having a bi-material wafer backing film and two-piece wafer carrier
JP2001105305A (en) 1999-10-05 2001-04-17 Okamoto Machine Tool Works Ltd Head structure of substrate carrier in polishing device
JP2002264005A (en) * 2001-03-09 2002-09-18 Toshiba Ceramics Co Ltd Polishing method for semiconductor wafer and polishing device therefor
KR100470227B1 (en) * 2001-06-07 2005-02-05 두산디앤디 주식회사 Carrier Head for Chemical Mechanical Polishing
US7235488B2 (en) * 2002-08-28 2007-06-26 Micron Technology, Inc. In-situ chemical-mechanical planarization pad metrology using ultrasonic imaging
DE102009048436B4 (en) * 2009-10-07 2012-12-20 Siltronic Ag Method for grinding a semiconductor wafer
KR20110056976A (en) * 2009-11-23 2011-05-31 삼성전자주식회사 Wafer polising apparatus for adjusting a height of a wheel tip
US8190285B2 (en) * 2010-05-17 2012-05-29 Applied Materials, Inc. Feedback for polishing rate correction in chemical mechanical polishing
DE102010063179B4 (en) * 2010-12-15 2012-10-04 Siltronic Ag Method for simultaneous material-removing machining of both sides of at least three semiconductor wafers
JP5730048B2 (en) * 2011-02-04 2015-06-03 株式会社ディスコ Processing equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05192864A (en) * 1991-06-04 1993-08-03 Seva Grinding machine capable of adtusting air pressure for activation of tool to grind parts
JP2002343754A (en) * 2001-05-15 2002-11-29 Nikon Corp Polishing apparatus and method and semiconductor device manufacturing method using the same
KR20070085590A (en) * 2004-11-01 2007-08-27 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Polishing apparatus
JP2007152498A (en) * 2005-12-06 2007-06-21 Nikon Corp Polishing device, polishing method, semiconductor device manufacturing method using polishing method, and semiconductor device manufactured by semiconductor device manufacturing method

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Publication number Publication date
US20160189972A1 (en) 2016-06-30
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